Cでの参照渡し

Cが参照による変数の受け渡しをサポートしない場合、なぜこれが機能するのですか？

#include <stdio.h>

void f(int *j) {
  (*j)++;
}

int main() {
  int i = 20;
  int *p = &i;
  f(p);
  printf("i = %d\n", i);

  return 0;
}

出力：

$ gcc -std=c99 test.c
$ a.exe
i = 21 

ポインタの値をメソッドに渡し、それを逆参照して、ポイントされている整数を取得するためです。

それは参照渡しではなく、他の人が述べたように値渡しです。

C言語は例外なく値渡しです。ポインターをパラメーターとして渡すことは、参照渡しを意味しません。

ルールは次のとおりです。

関数は、実際のパラメーター値を変更できません。

関数のスカラーパラメータとポインタパラメータの違いを見てみましょう。

スカラー変数

この短いプログラムは、スカラー変数を使用した値渡しを示しています。paramは仮パラメータと呼ばれ、variable関数呼び出しでは実パラメータと呼ばれます。param関数のインクリメントは変化しないことに注意してくださいvariable。

#include <stdio.h>

void function(int param) {
    printf("I've received value %d\n", param);
    param++;
}

int main(void) {
    int variable = 111;

    function(variable);
    printf("variable %d\m", variable);
    return 0;
}

結果は

I've received value 111
variable=111

参照渡しの錯覚

コードを少し変更します。paramポインタです。

#include <stdio.h>

void function2(int *param) {
    printf("I've received value %d\n", *param);
    (*param)++;
}

int main(void) {
    int variable = 111;

    function2(&variable);
    printf("variable %d\n", variable);
    return 0;
}

結果は

I've received value 111
variable=112

これにより、パラメーターが参照によって渡されたと確信できます。そうではありませんでした。これは値で渡され、param値はアドレスです。int型の値がインクリメントされました。これは、参照渡し関数呼び出しであると私たちに思わせる副作用です。

ポインター-値渡し

その事実をどのようにして証明/証明できるでしょうか？まあ、スカラー変数の最初の例を試すことができるかもしれませんが、スカラーの代わりにアドレス（ポインター）を使用します。それが役立つかどうか見てみましょう。

#include <stdio.h>

void function2(int *param) {
    printf("param's address %d\n", param);
    param = NULL;
}

int main(void) {
    int variable = 111;
    int *ptr = &variable;

    function2(ptr);
    printf("ptr's address %d\n", ptr);
    return 0;
}

その結果、2つのアドレスは等しくなります（正確な値を気にする必要はありません）。

結果の例：

param's address -1846583468
ptr's address -1846583468

私の意見では、これはポインターが値渡しされていることを証明しています。それ以外の場合ptrはNULL、関数呼び出しの後になります。

Cでは、参照渡しは、変数（ポインター）のアドレスを渡し、実際の変数を読み書きするために関数内でそのアドレスを逆参照することによってシミュレートされます。これは「Cスタイルの参照渡し」と呼ばれます。

出典：www-cs-students.stanford.edu

上記のコードには参照渡しがないためです。ポインタ（などvoid func(int* p)）の使用は、アドレス渡しです。これはC ++での参照渡しです（Cでは機能しません）。

void func(int& ref) {ref = 4;}

...
int a;
func(a);
// a is 4 now

変数のアドレスを逆参照演算子で値を操作する関数に渡すため、この例が機能します。

Cは参照データ型をサポートしていませんが、例のように、ポインター値を明示的に渡すことにより、参照渡しをシミュレートできます。

C ++参照データ型は強力ではありませんが、Cから継承されたポインター型よりも安全であると考えられています。これは、C ++参照を使用するように構成された例です。

void f(int &j) {
  j++;
}

int main() {
  int i = 20;
  f(i);
  printf("i = %d\n", i);

  return 0;
}

ポインタ（アドレスの場所）を値で渡している。

「更新したいデータがある場所はこちら」と言っているようなものです。

pはポインター変数です。その値はiのアドレスです。fを呼び出すときは、iのアドレスであるp の値を渡します。

Cには参照渡しはありませんが、pはiを「参照」し、値によってpを渡します。

Cでは、すべてが値渡しです。ポインターを使用すると、変数の値が変化するため、参照渡しになっているように見えます。ただし、ポインタ変数のアドレスを出力すると、影響を受けないことがわかります。コピーの値はアドレスのは、渡されたされた関数に。以下は、それを示すスニペットです。

void add_number(int *a) {
    *a = *a + 2;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
   int a = 2;

   printf("before pass by reference, a == %i\n", a);
   add_number(&a);
   printf("after  pass by reference, a == %i\n", a);

   printf("before pass by reference, a == %p\n", &a);
   add_number(&a);
   printf("after  pass by reference, a == %p\n", &a);

}

before pass by reference, a == 2
after  pass by reference, a == 4
before pass by reference, a == 0x7fff5cf417ec
after  pass by reference, a == 0x7fff5cf417ec

変数pへのポインター（メモリアドレス）を関数fに渡しているからです。つまり、参照ではなくポインタを渡しています。

短い答え：はい、Cはポインタを使用した参照渡しのパラメータを実装しています。

パラメータの受け渡しを実装する際、プログラミング言語の設計者は3つの異なる戦略（またはセマンティックモデル）を使用します。データをサブプログラムに転送するか、サブプログラムからデータを受信するか、またはその両方を行います。これらのモデルは一般に、それぞれinモード、outモード、およびinoutモードと呼ばれます。

言語デザイナーは、これらの3つの基本的なパラメーター受け渡し戦略を実装するために、いくつかのモデルを考案しました。

値渡し（モードセマンティクス内）結果渡し（出力モードセマンティクス）値渡し結果（入力モードセマンティクス）参照渡し（入力モードセマンティクス）名前渡し（入力モード）セマンティクス）

参照渡しは、入出力モードのパラメーターを渡すための2番目の手法です。ランタイムシステムは、メインルーチンとサブプログラムの間でデータをコピーする代わりに、サブプログラムのデータへの直接アクセスパスを送信します。この戦略では、サブプログラムはデータに直接アクセスして、メインルーチンとデータを効果的に共有します。この手法の主な利点は、スペースを複製する必要がなく、データのコピー操作がないため、時間とスペースの面で非常に効率的です。

Cでのパラメーター受け渡しの実装：Cは、パラメーターとしてポインターを使用して、値渡しと参照渡し（inoutモード）のセマンティクスを実装します。ポインタはサブプログラムに送信され、実際のデータはまったくコピーされません。ただし、ポインタはメインルーチンのデータへのアクセスパスであるため、サブプログラムはメインルーチンのデータを変更することがあります。CはALGOL68からこの方法を採用しました。

C ++でのパラメーター受け渡しの実装：C ++は、ポインターを使用して、また参照型と呼ばれる特殊な種類のポインターを使用して、参照渡し（inoutモード）セマンティクスも実装します。参照型ポインタは、サブプログラム内で暗黙的に逆参照されますが、それらのセマンティクスも参照渡しです。

したがって、ここでの重要な概念は、データをサブプログラムにコピーする代わりに、参照渡しでデータへのアクセスパスを実装することです。データアクセスパスは、明示的に逆参照されたポインターまたは自動逆参照されたポインター（参照型）にすることができます。

詳細については、Robert Sebesta著のプログラミング言語の概念、第10版、第9章を参照してください。

intを参照渡しではなく、intへのポインタを値渡ししています。異なる構文、同じ意味。

Cでは、参照渡し&を行うには、変数に対して使用する必要があるアドレス演算子を使用しますが、この場合、ポインター変数を使用しているためp、アドレス演算子をプレフィックスとして付ける必要はありません。&iパラメータとして使用した場合は、trueになりますf(&i)。

これを追加して、逆参照しp、その値がどのように一致するかを確認することもできますi。

printf("p=%d \n",*p);

ポインタと参照は2つの異なる考えです。

私が見たことのないいくつかのことについて言及しました。

ポインタは何かのアドレスです。ポインタは、他の変数と同様に格納およびコピーできます。したがって、サイズがあります。

参照は何かのエイリアスと見なされます。サイズがなく、収納できません。つまり、何かを参照する必要があります。nullまたは変更することはできません。まあ、コンパイラは参照をポインタとして格納する必要がある場合がありますが、これは実装の詳細です。

参照を使用すると、所有権の処理、nullチェック、使用時の逆参照など、ポインターに関する問題は発生しません。

（参照を使用して渡す）（ポインターを使用する）は、最初からCで行われています。なぜそうではないと思いますか？

Cは実際には参照渡しをサポートしていると思います。

ほとんどの言語では、値ではなく参照で渡す構文糖が必要です。（たとえば、C ++ではパラメーター宣言に＆が必要です）。

Cもこれには構文糖を必要とします。パラメータの型宣言と引数の＆にあります。したがって、*と＆は参照渡しのC構文です。

参照による実際の受け渡しは、引数側ではなく、パラメータ宣言の構文のみを必要とするべきであると主張することができます。

しかし、参照渡しによるサポートを提供し、パラメーター側と引数側の両方に構文糖を必要とするC＃が登場しました。

Cが参照渡しを持たないという議論は、それがすべての実装に多かれ少なかれ当てはまるので、構文要素がそれを表現する構文要素が根本的な技術的実装を示すことはまったく議論ではありません。

残っている唯一の議論は、Cでrefを渡すことはモノリシックな機能ではなく、2つの既存の機能を組み合わせるというものです。（＆による引数の参照を受け取り、*による参照が期待されます。）たとえば、C＃には2つの構文要素が必要ですが、お互いがなければ使用できません。

これは明らかに危険な議論です。言語の他の機能の多くは他の機能で構成されているためです。（C ++の文字列サポートのように）

あなたがしていることは、参照渡しではなく値渡しです。変数 'p'の値を関数 'f'に送信しているため（主にf（p）;として）

参照渡しのCの同じプログラムは次のようになります（!!!このプログラムは、参照渡しがCではサポートされていないため、2つのエラーが発生します）。

#include <stdio.h>

void f(int &j) {    //j is reference variable to i same as int &j = i
  j++;
}

int main() {
  int i = 20;
  f(i);
  printf("i = %d\n", i);

  return 0;
}

出力：-

3:12：エラー： '＆'トークンの前に ';'、 '、'または '）'が必要です
             void f（int＆j）;
                        ^
9：3：警告：関数 'f'の暗黙の宣言
               f（a）;
               ^